Космонавтика

Представьте задачу: передать сообщение на противоположную сторону Земли с идеальным пингом напрямую сквозь ядро, не используя спутники или ретрансляторы. Радиоволны сквозь планету не пройдут. Нейтрино поймать — задача для циклопических подземных резервуаров. Выход один — гравитационные волны (ГВ). Для них Земля прозрачна, как стекло.

Современные детекторы ловят низкочастотные гравитационные волны от слияния черных дыр. Но мы не можем крутить черные дыры в лаборатории. Зато мы можем спроектировать сверхвысокочастотный (СВЧ) гравитационный приемопередатчик, который уместится в здании. Фундаментальная физика говорит, что это реально. Инженерия говорит, что придется попотеть. Давайте прикинем «цыферки».

Для ясности: я бывший инженер и учёный НАСА с докторской степенью в области космической электроники. Я также проработал в Google 10 лет в различных подразделениях компании, включая YouTube и тот отдел облачных технологий, который отвечал за развёртывание ИИ-ресурсов, поэтому я вполне компетентен высказать своё мнение по этому вопросу.

Краткая версия статьи: это абсолютно ужасная идея, которая действительно не имеет никакого смысла. Для этого есть множество причин, но все они сводятся к тому, что электроника, необходимая для работы центра обработки данных, особенно развёртывающего ИИ-ресурсы на основе графических процессоров (GPU) и тензорных процессоров (TPU), является полной противоположностью тому, что работает в космосе. Если вы раньше не работали конкретно в этой области, я бы предостёрег вас от поспешных выводов, потому что реальность обеспечения функционирования космического оборудования в космосе не всегда интуитивно очевидна.

Завершившийся недавно полет пилотируемого космического корабля ORION, который совершил облёт Луны и успешно вернулся на Землю, привлёк к себе огромное внимание всего человечества и вызвал гигантское количество комментариев, обсуждений, домыслов и прогнозов. Я решил тоже внести свою лепту. На волне всеобщего интереса к миссии ARTEMIS-II мне захотелось построить траекторию полета корабля Орион к Луне, а также анимированное условное изображение движения корабля к Луне и обратно. Когда-то я уже пытался создать (и опубликовал здесь) аналогичные изображения, описывающие не совсем удачный полет корабля APOLLO-13, но параметры того полета несколько отличались от параметров нынешнего. Тем не менее, есть и сходство, поэтому можно применить методы для Аполлона-13 и к Ориону. Я попробую также немного усложнить модель, чтобы учесть не только траекторию полета к Луне из окрестностей Земли, но и то, каким образом корабль попадает на эту траекторию после старта с Земли.

Утром 12 апреля 1981 года, ровна 20 лет спустя после дня, когда Юрий Гагарин стал первым человеком в космосе, в небо Флориды с грохотом устремился космический шаттл. При первом взлёте шаттла им управляли командир Янг и пилот Криппен. Но на самом деле запуском, как и большей частью полёта, руководили четыре компьютера в отсеках авионики одной палубой ниже экипажа. Пятый компьютер был готов перехватить управление в случае катастрофического компьютерного сбоя. Эти компьютеры Model AP-101B относились к семейству IBM System/4 Pi.

Семейство System/4 Pi, впервые представленное примерно в 1967 году, было линейкой компактных мощных компьютеров, предназначенных для задач в сфере авионики. Военные использовали эти компьютеры везде, от истребителя F-4 и бомбардировщика B-52 до сонарных систем подводных лодок и противокорабельных ракет «Гарпун». Другие компьютеры семейства System/4 Pi играли более мирную роль в разработке GPS и дистанционного управления полётами. В космосе компьютеры System/4 Pi управляли первой американской космической станцией Скайлэб, а также многоразовой лабораторией Спейслэб, выводившейся в космос шаттлом.

Несмотря на важную роль компьютеров System/4 Pi, информацию о них сложно найти —в Википедии полностью отсутствуют данные о моделях CC, SP и ML¹. Однако я нашёл кучу маркетинговых брошюр и статей о 4 Pi, благодаря чему могу заполнить множество пробелов в истории System/4 Pi.

21 апреля здесь, в Центре космических полётов имени Годдарда НАСА, я наблюдала, как учёные с гордостью стояли вокруг металлического устройства с высокими оранжевыми солнечными панелями и сверкающим серебристым основанием. Прямо передо мной в стерильно-чистой белой комнате сиял космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман — наконец-то, в полной готовности.

«Я очень надеюсь, что самые захватывающие научные открытия, которые принесёт „Роман“, будут связаны с тем, чего мы не ожидали, что мы не могли предсказать, но что поставит новые обширные вопросы, на которые предстоит ответить будущим миссиям», — сказала Джули МакЭнери, старший научный сотрудник проекта «Роман», во время пресс-конференции во вторник.

Названный в честь первой руководительницы астрономического отдела НАСА и первой женщины, занявшей руководящую должность в агентстве, этот космический телескоп должен стать ещё одним ценным инструментом в стремлении человечества понять истинную природу Вселенной. Он встанет в один ряд с другими нашими мощными роботизированными «глазами» в небе — такими знаменитыми инструментами, как космический телескоп Джеймса Уэбба, SPHEREx, космический телескоп «Евклид» и даже старый, но всё ещё впечатляющий «Хаббл». Однако, как и в случае с каждой из этих знаковых обсерваторий, у этой новой есть свои особенности.

Марсоход «Кьюриосити» НАСА обнаружил на Марсе разнообразную смесь органических молекул, включая химические вещества, которые обычно считаются строительными блоками для зарождения жизни на Земле. Это открытие знаменует собой первый случай проведения нового вида химического эксперимента на другой планете.

Марсоход «Кьюриосити» добросовестно исследует кратер Гейл и гору Шарп с тех пор, как робот приземлился на Красной планете 6 августа 2012 года. Марсоход размером с автомобиль сейчас передвигается по региону Глен-Торридон в кратере Гейл — месту, которое, по мнению учёных, могло обладать условиями, благоприятными для существования древней жизни, если она там вообще когда-либо была. Находясь в этом регионе, «Кьюриосити» недавно использовал свой бортовой набор приборов для анализа проб на Марсе (SAM), созданный для поиска соединений углерода, связанных с жизнью, и исследования способов, которыми эти соединения образуются и разрушаются в марсианской экосфере.

На днях завершилась одна из самых важных в истории изучения космоса, миссия «Артемида-2». Этот полёт был важен для того, чтобы подготовиться к полёту на Луну в 2028 году. Но есть ещё одна важная причина, по которой эта миссия важна: в ходе неё удалось сделать много новых качественных снимков Земли и Луны. Но на какие камеры вообще снимали в космосе раньше и на какие снимают сейчас?

Луна покрыта реголитом — слоем пыли, камней и песка от двух метров до десятков. Так вот, из реголита, кажется, научились добывать кислород. Blue Origin заявила о разработке реактора, переплавляющего лунный грунт в кучу полезных минералов с бонусом в виде заветного O₂. 

Детище Джефа Безоса в подобной технологии не пионер, но компания стала первой коммерческой, добывающей кислород таким образом.

И это лишь небольшая часть огромного плана по освоению спутника. Разбираю тему: о кислороде из пыли, будущем лунных миссий и сложностях построения космической инфраструктуры.

В 2007 году на экраны вышел фантастический фильм Дэнни Бойла «Пекло» («Sunshine») о пилотируемом полёте к Солнцу корабля «Икар II», защищенного от испепеляющего жара исполинским золотым щитом. Несмотря на смешанные отзывы критиков и зрителей, фильм смог передать величие космоса и ужас той ослепительной бездны, где человек ощущает себя лишь крохотной пылинкой над ревущим океаном первозданного огня.

А через одиннадцать лет, 12 августа 2018 года, с мыса Канаверал стартовала ракета Delta IV Heavy с космическим аппаратом Parker Solar Probe, названным в честь Юджина Паркера, американского физика, который в 1958 году предположил существование солнечного ветра. Паркер так и не получил Нобелевскую премию, хотя и номинировался дважды. Но его именем назвали космический зонд, который сделал невозможное: разогнался почти до двухсот километров в секунду, приблизился на шесть миллионов километров к Солнцу, прикрываясь от жара своим уникальным солнечным экраном, как «Икар II», и впервые в истории исследования космоса нырнул в солнечную корону — и вынырнул невредимым.

Это история о том, как люди решили посмотреть на Солнце вблизи.

С того самого момента, когда первый человек, Юрий Гагарин, оторвался от Земли и вышел на её орбиту, космос перестал быть просто мечтой... Сегодня он становится новой экономической реальностью. Хотя термин «космическая экономика» ещё не устоялся, значение космоса для науки, прогресса и уровня жизни человечества растёт с каждым годом. Коммерческие спутники уже предоставляют жизненно важные услуги, но платой за это становятся перегруженные орбиты и растущее облако космического мусора. И это лишь начало: в будущем практически автономная космическая индустрия породит новые формы коммерции, новые рынки и их регулирование... А отсутствие возможностей «поделить» космос, отсутствие монополии на космос у кого‑то из государств или корпораций, а также принцип «кто первый взял, тот и получает», создают новые интересные вопросы...

В статье авторы обращаются к первым, фундаментальным экономическим работам в этой ещё практически нехоженой области, соотнося их с уже сложившимися направлениями в экономике. Право собственности, регулирование, загрязнение, милитаризация и добыча ресурсов в космосе — вот вопросы, требующие решения, чтобы предотвратить конфликты между космическими державами и не лишить человечество колоссального потенциала. Авторы также намечают пути будущих исследований в области, которая обещает быть столь же революционной, сколь и неизведанной.

Рекомендую прочитать перевод этой работы всем, кто интересуется космосом, новыми темами в экономической науке или зачитывался/засматривался в детстве Незнайкой на Луне...

24 апреля Китай отмечает свой День космонавтики, и в этом году он проходит под знаком 70-летия национальной космической программы. Но пока отложим в сторону глянцевые отчёты о новых запусках, белых ракетах и сотнях спутников. Вместо этого заглянем туда, где тишина не любит пресс-релизов. Туда, где в определённом смысле решается судьба каждого космического аппарата, но что, оставаясь в тени, не часто попадает в заголовки СМИ.

У каждого специалиста в своей области есть профильное ПО. Даже для разработки ПО есть соответствующее ПО. И зачастую большинство специалистов не заботит «открытость» такого ПО. Более того, среди специалистов по разработке/моделированию спутников в России немало встречается авторских решений или решений, специально разработанных для конкретной организации. НО! дальше этого предприятия или даже отдела эти решения никуда не выходят.

Поэтому я хочу рассказать про моделирующую среду для анализа динамики полёта космического аппарата (КА) с открытым исходным кодом – «Проект 42» (далее просто «42»), который использую в своей повседневной профессиональной деятельности.

В период с 1968 по 1972 год НАСА запустило к Луне девять миссий «Аполлон». До Луны удалось добраться благодаря десятилетней работе 400 000 человек, миллиардам долларов и неисчислимому количеству движущихся частей. Из девяти миссий на Луну восемь стали грандиозными успехами, а одна чуть не закончилась катастрофой.

«Аполлон-13» стартовал 11 апреля 1970 года и должен был стать первой из серии миссий, посвящённых исследованию Луны — после того как «Аполлон-11» совершил первую посадку, а «Аполлон-12» усовершенствовал её, выполнив точное прилунение.

13 апреля, чуть более чем через два дня после запуска, один из двух больших кислородных баков в служебном модуле космического корабля взорвался, выведя корабль из строя на пути к Луне. В течение следующих дней инженеры НАСА лихорадочно работали вместе с астронавтами, чтобы преодолеть казавшиеся непреодолимыми проблемы и вернуть их на Землю живыми и невредимыми.

От переводчика: оригинал этой статьи был опубликован 30 марта 2026 года, за день до запуска миссии. Несмотря на её успешное завершение, приведённые в статье доводы не теряют актуальности.

«Наши испытательные установки не могут достичь тех показателей теплопотока, давления, нагрузок и других характеристик возвращающегося космического аппарата. Нам всегда приходится ждать лётных испытаний, чтобы пройти окончательную сертификацию системы», — Джереми Вандеркам, помощник руководителя по разработке теплозащитного экрана Ориона, 2022 год

В среду 1 апреля НАСА попытается отправить четырёх космонавтов в миссию Артемида-2 вокруг Луны. Это будет вторым полётом ракеты SLS НАСА и первым случаем, когда двадцатилетняя капсула Орион будет лететь с людьми на борту.

Проблема в том, что теплозащитный экран Ориона рассыпается на части. И не в каком-то переносном смысле: когда НАСА запустила точно такую же миссию в 2022 году, во время входа в атмосферу крупные куски материала отрывались от теплозащитного экрана Ориона, оставляя углубления. Кроме того, частично износились и расплавились большие болты, закреплённые в теплозащитном экране.

Первым делом НАСА попыталось прикрыть проблему. В первых пресс-релизах агентство подчёркивало, что и ракета, и космический аппарат превосходно справились с задачей, в то же время отказываясь публиковать послеполётный отчёт. Впервые повреждения экрана упомянул руководитель программы «Орион» Говард Ху при разговоре с репортёрами в марте 2023 года. Ху сказал: «мы наблюдали более существенные изменения теплозащитного экрана, чем ожидалось; часть обуглившегося материала абляционно разрушилась иначе, чем предсказывали наши компьютерные модели и наземные испытания».

Представьте себе, что Солнце стало кораблём. Нет, не как метафора для света или тепла, а буквально — судном, буксиром, способным тянуть за собой всю Солнечную систему по галактике. Это не сюжет научно-фантастического комикса; это строгая, математически обоснованная концепция на стыке астрофизики, инженерии и поиска внеземного разума (SETI). Учёные называют её звёздной машиной.

Когда речь заходит о развитых инопланетных цивилизациях, мы часто используем шкалу Кардашёва. Цивилизация типа I использует энергию всей планеты (наша цивилизация пока поскромнее — в настоящее время мы не дотягиваем до этого уровня и находимся примерно на отметке 0,7). Цивилизация типа II, однако, действует в удивительных для нас масштабах: она использует всю энергию звезды. Для звезды, подобной нашему Солнцу, это примерно 4 × 10²⁶ ватт — огромное число, 4 и двадцать шесть нулей. Это в десять миллиардов раз превышает общее энергопотребление современного человечества [9]. Имея такой энергетический бюджет, можно не просто строить города, а перестраивать целые солнечные системы.

А какой самый экстремальный проект перестройки можно себе представить? Конечно — перемещение самой звезды.

Помните, в 2016 сотрудник NASA Крис Гарри опубликовал код миссии Apollo 11 на GitHub? Его можно изучать, загружать и изменять. Ну и, конечно, использовать для полета на Луну в собственных целях. Речь идет об исходниках кода командного модуля Comanche 055 и лунного модуля Luminary 099. Это «живой» код из 1969 года с комментариями инженеров.

Так вот. Если открыть этот проект сегодня, становится ясно, почему он до сих пор считается эталоном. Это живой пример настоящей инженерной школы, где каждое решение продиктовано жесткой практической необходимостью. Сегодня философия программирования изменилась, поэтому особенно интересно взглянуть на то, как изменился подход к написанию кода за 50+ лет.

Друзья, написал текст как пародию на переводные бравурные статьи про Artemis. Улыбки ради.

Представьте, что в наше время попал материал, написанный в 2126 году к столетию полета Arthemis II.

Сто лет назад, в апреле 2026 года, Artemis II облетела Луну. Тогда это подавали как начало новой эпохи. Теперь, с расстояния в век, видно другое: именно тогда началась не новая лунная гонка в духе Apollo, а длинная эпоха согласований, комиссий, переходных интерфейсов, «полезных для бюджета» архитектур и превращения красивых схем в то, что хотя бы не разваливается на глазах.

На дворе 2126 год. Я инженер NASA, почти сорок лет отдавший детской мечте о полёте к звёздам. Не историк и даже не человек, заставший Apollo. Про ту эпоху я знаю из учебников, внутренних обзоров, старых страниц NASA, кусков документации, которые спасли не архивисты, а чужая лень, и по мемуарам старых астронавтов, для которых космос ещё был временем, когда можно было подъехать к стартовому комплексу на своём Corvette, надеть скафандр, сесть в кресло и улететь к звёздам. Нам после ранней Artemis досталось уже другое наследство. Его мы разгребали десятилетиями. Поэтому позвольте говорить не от лица пресс-службы, а языком человека, которому потом пришлось видеть архитектуру изнутри.

На неделе годовщины запуска и аварии Аполлона-13 я понял, что меньше думаю о взрыве кислородного бака, чем о том, что удалось сделать и до него, и после. Короткие моменты истории демонстрируют ценность надёжных систем более наглядно, чем этот полёт.

Наблюдая на прошлой неделе за миссией Артемида-2, я был поражён некоторыми параллелями и различиями между ней и Аполлоном-13. Космический аппарат Integrity Артемиды-2 приземлился 11 апреля, в тот же день, когда был запущен Odyssey Аполлона-13. Внешне эти две капсулы выглядят похоже, но Integrity больше и несёт в себе экипаж из четырёх астронавтов, а не трёх. Однако внутри их разделяет больше полувека технологического прогресса. Наиболее очевидно это на примере имеющейся у астронавтов вычислительной мощности. Сегодня компьютеры захватили мир, но в 1960-х они были на ранних этапах своего развития, и прилунение стало не только триумфом труда, изобретательности и упорства человека, но и триумфом одного из самых новых инструментов человечества — компьютера.

Компьютерная система, установленная на борту нынешней лунной миссии «Артемида-2», кардинально отличается от той, что использовалась в эпоху «Аполлона». Астронавты «Аполлона» совершали посадку на поверхность Луны с помощью компьютера, оснащённого процессором с тактовой частотой 1 МГц и примерно 4 килобайтами памяти, дополненной более объёмным массивом постоянной памяти на ферритовых кольцах. Хотя это было чудо инженерной мысли 1960-х годов, функциональный диапазон навигационного компьютера «Аполлона» был узконаправленным и не охватывал управление каждой системой. Критические системы контроля окружающей среды и питания управлялись вручную или с помощью электромеханических средств, таких как переключатели и реле.

Миссия «Артемида-2» 2026 года, в рамках которой впервые за более чем 50 лет экипаж из четырёх человек совершил облёт Луны, поддерживается одной из самых отказоустойчивых компьютерных систем, созданных для космических полётов. В отличие от «Аполлона», вычислительная архитектура капсулы «Орион» управляет практически всеми критически важными для безопасности корабля функциями — от систем жизнеобеспечения до маршрутизации связи.

В израильском подкасте про космос Аль Халяль (про космос) было 2 выпуска про израильский космический стартап "Муншот" (MoonShot).

Первый выпуск -интервью с создателем Шахар Бахири (Shahar Bahiri) про его жизнь, как он от починки велосипедов дошел до создания вооружений, транспортного (Valerann), а потом и космического стартапа.

А второй выпуск интервью про сам стартап.

Что он говорит - большие ракеты как Фалькон - как автобус. Могут вывести много спутников не дорого но все на одну и ту же орбиту.

Маленькие как Электрон - вроде такси - дороже, но индивидуально.

А он хочет сделать космический Вольт - дешево развозить грузы.

Для этого хотят построить электромагнитную пушку, которая будет разгонять "снаряд" до 2.5 км/с, а оставшееся будет добирать ракетная ступень.

В современных ракетах доля веса груза в общем весе ракеты составляет 3-4%, а в многоразовых и того меньше, Муншот обещает довести это до 45%.

Стоимость запуска должна быть очень низкая - электричество и одна небольшая разгонная ступень.

Основное ограничение - огромные перегрузки, так можно посылать топливо, строительные материалы, воду, но не эксперименты или людей.

Для строительства такой штуки (1.7 км маршрут разгона) нужны сотни миллионов долларов, пока они получили 12 млн на прототип и вышли в конце 2025 из stealth mode - начали активно о себе рассказывать.

В числе инвесторов (и сооснователей) Фред Саймон, один из основателей JFrog (совершенно случайно, во время работы в BMC я с ним познакомился, по сути JFrog чуть ли не на моих глазах организовали)